專利名稱：農(nóng)林廢棄植物焚燒發(fā)電氣化焚燒爐的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種環(huán)保設備中-一實現(xiàn)完全無煙氣排放，及 無污染大氣環(huán)境，并可提高熱值利用率，令其增值的常壓氣化焚燒 爐，主要用途是用于農(nóng)、林業(yè)收獲作物后，剰下的一切廢棄植物枝、 葉、梗頭根等，全部用來焚燒發(fā)電的電廠，作爐房使用。
技術背景現(xiàn)有這些爐房，都是采用直搽焚燒，吹入大量空氣，靠煙囪抽 排煙氣，令它燃燒，但這樣做同時又將部分爐內熱量帶走上煙囪，令熱量流失；及有有害煙氣和塵粒排出天空，影響人體健康及污染 大氣環(huán)境，及有溫室氣體排放和降酸雨及做成氣候變暖等危害；而 且不能燒新鮮生濕植物，令到收獲作物后，還要待其干燥才能進爐 焚燒，有些植物由于太新鮮生濕及含水量大，還要經(jīng)過碎加工才能 迸爐焚燒，做成工序煩復，費工費時；而且這些農(nóng)、林廢棄植物燃點 溫度及熱值也低，加上該燃燒方法是難有足夠的爐溫及熱量產(chǎn)蒸汽 來發(fā)電；以及熱值利用率不高，令開發(fā)利用經(jīng)濟效益不大。發(fā)明內容為了克服現(xiàn)有上述焚燒爐的不足，創(chuàng)造一種簡易快速氣化焚燒 爐，避免要吹入大量空氣及要靠煙囪抽排煙氣，令熱量流失；以及 提高其熱值利用率，令資源增值；及令其能凈燒新鮮生濕植物，也. 能有足夠的爐溫及熱量供鍋爐產(chǎn)蒸汽來發(fā)電；及能把煙氣和有害物 質全部進行冷沉降還原成水，或溶于水，令煙氣消失，來達到完全 無煙氣及塵粒排放及無污染，實現(xiàn)污染物零徘放；和由于其能燒新 鮮生濕植物，令到收獲作物后，不需待其千燥，就算含水分多髙及 有難燃物及不燃物都不用任何處理，即時放入爐內，自動關上爐門， 便完成任務，往后就由爐內設置的機械自動化設施，將濕植物干燥、 移送去氣化焚燒、將煙氣收集進行還原成水，令煙氣消失等處理； 及排出爐渣自動分類，令爐渣可制磚，爐灰可制鉀肥等全部工序一 體化完成，及大量簡化工序，節(jié)省工時，令發(fā)電成本大大降低，令到本來經(jīng)濟利用價值很低的廢棄植物，也能有好利潤，從而能以低 成本來獲取電源來保障我國經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的補充能源需要。本實用新型解決現(xiàn)在上述焚燒爐的技術問題所采用的技術方案是將爐體結構建成兩頭斜下的隧道形地下密封爐房，并將爐內前面兩頭用作脫水干燥區(qū)，中間用作氣化焚燒區(qū)，焚燒區(qū)頂部作為二 次燃燒室，形成一個氣化焚燒系統(tǒng)① 在爐兩頭放燃料房內，設置壓實裝置，將放進爐內的廢棄植物燃料壓實，防止燃料慢移進氣化焚燒時，在爐內堵塞；② 在爐內脫水干燥區(qū)下面，設置一條斜面滑移輸送帶，利用斜面 重力下滑作動力，及用鎖放器來控制輸送帶停與放及快與慢，來實 現(xiàn)理想運行速度，來將燃料送去中間氣化焚燒區(qū)燃燒，及順帶返程將燒盡的爐灰排出，形成燃料循環(huán)供給及排灰渣系統(tǒng)；③ 將送進爐內的廢棄植物前面形成內管柱形，并在焚燒區(qū)下加風及蒸汽，在形內進行常壓氣化焚燒；利用熱氣向上升的原理，加上 我在化學熱解，及石灰水解塔下面裝上抽風機，抽風令整個燃燒系統(tǒng)產(chǎn)生負壓；令氣化焚燒區(qū)燒紅的廢棄植物炭遇到水蒸氣(反應)成一氧化碳等可燃氣體和摯熱氣流一起上升進入二次燃燒室加風 再燃燒，令爐內最高熱點溫度能集中在二次燃燒室，使熱量在鍋爐 處得到更好的熱利用，避免熱量流失。④ 在與爐連接處，設置一個化學分解及多層石灰水解塔，利用鍋 爐后余熱燒石灰，結合將煙氣與鈣化學分解，再將石灰結塊，用來將煙氣水解吸濾，及進行還原成水，令煙氣消失；再在抽風機后設置一 個多層活性碳水解吸濾塔，將未完全冷卻的微熱蒸汽再水解吸濾， 令其再無污染，形成一個完整的處理煙氣系統(tǒng)；⑤ 在氣化焚燒區(qū)下設置排灰?guī)?，將余熱吹送到脫水區(qū)將燃料干 燥，及將燒盡的灰渣排到運出溝運走，形成完善的清渣系統(tǒng)；⑥ 將整個爐建成遂道形密封體，并建在地下，令干燥及氣化焚燒 系統(tǒng)，處理煙氣系統(tǒng)，清渣系統(tǒng)全部都能在這個密封體內進行，并將 煙氣進行冷卻還原成水處理，避免有害煙氣排出污染環(huán)境。本實用新型的有益效果是與現(xiàn)有的利用稻、麥桿以及蔗渣等 植物廢棄物焚燒發(fā)電廠，所用的直接焚燒爐對比，其特出的優(yōu)點 一是將廢棄可燃植物形成管柱形，在形內進行氣化焚燒(反應)成一氧化碳等可燃氣體和摯熱氣流一起上升進入二次燃燒室，加氣 再燃燒，令其不但能提高燃點溫度及使爐內最髙熱點溫度能集中在 二次燃燒室，令熱量在鍋爐處得到更好的熱利用，避免熱量流失，還 可以利用管柱形內燃燒來擴大(比直接焚燒)多幾倍燃燒發(fā)熱面，進 行集熱來增加一氧化碳等可燃氣體和摯熱氣流在二次燃燒室內燃 燒，來滿足鍋爐對熱量的需求。原因直接焚燒的爐房是要根據(jù)鍋爐 底部受熱面積來建這個爐房，故其燃燒發(fā)熱面就局限于這個鍋爐的 底部面積，雖然這個氣化焚燒爐也是局限于這個鍋爐底部面積，但它的燃燒是在(周長X髙度)的面積來發(fā)熱，故其爐膛有3米高，它就 有直接焚燒爐房的9.3倍燃燒發(fā)熱面了，而且如果有需要，還可增加 爐膛髙度，來增加發(fā)熱量，因此該爐定能比以前所用的直接焚燒有 更高的爐溫及熱量供鍋爐產(chǎn)蒸汽來發(fā)電。二是該爐是靠在多層石灰水解吸濾塔下面裝抽風機，抽風來令 整個燃燒系統(tǒng)產(chǎn)生負壓來進行靜態(tài)燃燒，避免直接焚燒要吹入強風 帶走熱量，及讓熱量能較長時間在鍋爐處停留，以便能令熱量得到 更好的熱利用。另外，由于無強風吹入，故能令鍋爐后的余熱氣流 (煙氣)得到更好的處理與利用，及便于還原成水，令煙氣消失，來實 現(xiàn)無煙氣排放，無污染環(huán)境的好處。三是該爐是全密封及建在地下，故在燃燒時也無熱氣及煙臭氣 排出爐外，影響人體健康及污染環(huán)境及有溫室氣體排放和降酸雨及 做成氣候變暖等危害而且該爐無需專人操控及勞動，是全機械自 動化裝在脫水干燥功能區(qū)下的輸送帶，也是利用斜面重力下滑作 動力，是無需用電作動能，因而不會受爐內有濕和熱的環(huán)境影響，能 順利運行，從而避免因要用電而產(chǎn)生的故障，及節(jié)省電費；也因爐內 有鎖放器調節(jié)及控制進料速度，和有爐門控制進氣量來控制燃燒速 度，令它可得到如意的爐溫及熱量，而且爐溫相當穩(wěn)定；再有就是由 于該爐是全密封的，故該爐遇到故障，關上爐門，放入水蒸汽，便可 令爐火很快降溫及熄滅，因而對安全生產(chǎn)也有保障的。四是該爐能燒新鮮生濕植物，故作物收獲后，剩下的枝梗、葉、 根頭等，都可以不用待其干燥，便可即時直接放入爐內，而且放進爐 以后，往后的所有工序，就由爐內的機械自動化設施一體化完成，因 而可以省去很多工時及費用支出，更兼可以提髙熱值利用率，令到本來經(jīng)濟利用價值很低的廢棄植物資源，也能有好利潤。五是該爐由于是全機械自動化操控，所有工序在爐內一體化完 成，以及連將農(nóng)、林廢棄可燃植物放進爐內的工序，也可實現(xiàn)機械化 操作，因為該爐是建在地下，爐口實際是幾米深的大坑，故可用推伊 車將可燃物推滿這個大坑，關上爐門，就已經(jīng)完成任務，而且每天只 需推一次便可以了，往后就不需理會它，由機械自動化去完成。而施 爐工其實也只需根據(jù)爐溫情況，訂定幾個調節(jié)參數(shù)，將進燃料速度，及爐門進氣量調節(jié)到指定參數(shù)，便已經(jīng)完成任務，因此十分方便；也 由于功能齊全，及可簡化工序，故能大量減少費用支出，及設備投入, 令到農(nóng)林廢棄植物焚燒發(fā)電廠，只需購買鍋爐及氣輪發(fā)電機組，及 其配電設施之外，就無需再要其它輔助設施，因而能夠大量降低建 廠造價，從而減少建廠資金投入，《降低發(fā)電成本；六是由于該爐可以建在地下，地面只有鍋爐及氣輪發(fā)電機房以 及放燃料進爐的房，因而建筑物很少，故地面還有用地的75%空地用 來綠化及堆放燃料，故能大量減少建廠用地；七是該爐更突出的創(chuàng)新做法就是不用建煙囪將煙氣排放，而 是將煙氣在爐內，利用熱擴散原理，加上我安排在爐內的氣流調節(jié) 裝置， 一方面將煙氣用來脫水干燥含水量大的燃燒物，反過來又利 用濕冷的燃燒物將煙氣冷卻還原成水，令煙氣消失，從而實現(xiàn)無煙 氣及塵粒排放，令空氣清新來達到完全無污染的目的；八是我發(fā)明創(chuàng)造的鎖放器，令到能夠利用斜面重力下滑作動力, 因而無需用電力，從而獲得免費辨燃料輸送到氣化焚燒區(qū)燃燒，及 能爐內自動化運行；以及我創(chuàng)造了管內燃燒法來擴大燃燒發(fā)熱面進 行集熱，從而令到無需加進助燃物，純燒植物燃料也能獲得足夠的 爐溫及熱量供鍋爐產(chǎn)蒸汽來發(fā)電，避免了現(xiàn)有爐房要加助燃物，才 能有足夠的爐溫及熱量供鍋爐產(chǎn)蒸汽來發(fā)電的缺點；九是我將爐內所有余熱進行綜合循環(huán)再利用，例如用鍋爐后 余熱燒石灰及制活性碳及將活性碳復活，結合將煙氣與鈣進行化學 分解，令其無害；反過來又用石灰及活性碳來處理煙氣；用氣輪發(fā)電 機部分尾氣及余熱將燃料脫水干燥，令其能燒濕植物，反過來又用 濕植物來制造蒸汽霧來防止燃料向爐內深處燃燒，令燃燒有序進行， 及提供蒸汽進行氣化焚燒，達到兩拿其美的效果。十是我將現(xiàn)有是直接焚燒，改為密封爐內氣化焚燒，不但能提 高熱值利用率，令其增值，及完全解決了污染問題，還實現(xiàn)了所有工 序機械自動一體化進行，來保障燃燒質量，及提高了工作效率，以及 大量降低處理費用，令發(fā)電成本大量降低，令到經(jīng)營者可以有好利 潤，農(nóng)民可增加收入，工業(yè)發(fā)展可得到電力能源保障。也因這個農(nóng)林廢棄植物焚燒發(fā)電氣化焚燒爐的技術優(yōu)點及功能是由將爐建成密封體,并分成脫水干燥及氣化焚燒兩個功能區(qū)，將干燥后的燃料移送入氣化焚燒區(qū)進行氣化焚燒；及利用管柱形來擴大燃燒發(fā)熱面來增加熱量；及在多層石灰水解塔下抽風，令整個燃燒系統(tǒng)產(chǎn)生負壓來進行靜態(tài)燃燒；和將煙氣還原成水，令煙氣消失；及用斜面滑移輸送帶和滑移鎖放器來利用斜面重力下滑作動力;和利用地下密封爐來防止煙臭氣排出爐外影響人體健康及污染環(huán)境；及關爐門和氣門，令爐火降溫熄滅來保障安全生產(chǎn)的設施構成，才有這樣的功能效果，而這些設施具體是由以下裝備組成，才能產(chǎn)生出這樣的技術效果，但設施的具體，其實是由機械設備部件所組成，故這個農(nóng)林廢棄植物焚燒發(fā)電氣化焚燒爐構造特征是其特征在于一個兩頭斜下隧道形地下密封爐房，在燃料房設有將燃料壓實裝置；在爐內分成脫水干燥、氣化焚燒兩個功能區(qū)；在脫水干燥區(qū)下面裝有滑移輸送及爐灰排出帶，在氣化焚燒區(qū)下裝有一條排渣帶；在氣化焚燒區(qū)頂部設置二次燃燒室并在與爐連接處設置一個化學分解、石灰水解、活性碳吸濾及水解塔的設置構成。故該爐與現(xiàn)有爐房相比，不論是在環(huán)保方面，操作及使用方面， 及資金、設備投入及建廠用地，以及經(jīng)濟效益等方面，全面都比現(xiàn)有 爐房優(yōu)越很多，簡直無法可比，應該是理想的自動化爐房。


以下結合附圖，對本實用新型#進一步的說明圖1為農(nóng)林廢棄植物焚燒發(fā)電氣化焚燒爐，B-B剖面圖(并以該圖l作為摘要附圖)圖2為圖1各個沿A-A半剖面圖參見1和2本農(nóng)林廢棄植物焚燒發(fā)電氣化焚燒爐有l(wèi).地下 遂道形密封爐體，2.爐門.3.燃料房，4.壓實裝置，5.燃料爐口， 6.脫水干燥區(qū)，7.滑移輸送帶，8.鎖放器，9.過渡橋，IO.氣化焚燒區(qū)，ll.氣化焚燒爐底，12.加風加水蒸汽口兼灰渣分離器，13. 二 次燃燒室，14.二次加風口， 15.抽風機，16.鍋爐及發(fā)電房，17.鍋爐 及發(fā)電機組，18.鍋爐尾氣通道，19.化學熱分解及石灰水解塔，20. 活性碳吸濾水解塔，21.灑水頭，22.水解池，23.污水厭氧發(fā)酵及 處理池，24.爐渣排出帶，25.爐渣排出溝，26.爐灰排出口 。
具體實施方式
在圖1和圖2中① 地下隧道形密封爐體(1),爐門(2),兩個部件是用來構成全 密封爐體，來防止煙臭氣排放出爐外污染環(huán)境；② 燃料房(3)，壓實裝置(4)，翁料爐口 (5)，三個部件是組成一 個完整的燃料進爐裝置；(D脫水干燥區(qū)(6),滑移輸送帶(7)，鎖放器(8)，過渡橋(9),四 個部件是用來組成將垃圾干燥及移送到氣化焚烤區(qū)的裝置；④ 氣化焚燒區(qū)(io),氣化焚燒爐底(ii:),加風加水蒸汽口兼灰渣分離器(12), 二次燃燒室(13), 二次加風口 (14),抽風機(15)，五 個部件是用來組成完整的氣化焚燒裝置系統(tǒng)⑤ 鍋爐及發(fā)電房(16)，鍋爐及發(fā)電機組(17)，兩部件是用來組 成熱能利用及發(fā)電的裝置系統(tǒng)；⑥ 鍋爐尾氣通道(18),化學熱分解及石灰水解塔(19)，活性碳 吸濾水解塔(20),灑水頭(21),水解池(22)，污水厭氧發(fā)酵及處理池 (23)六個部件是組成煙氣及污水處理裝置系統(tǒng)；⑦ 爐渣排出帶(24)，爐渣排出溝(25)，爐灰排出口 (26)三個部 件是組成爐渣排出及處理裝置；故本實用新型是由上述①②(D④(i)⑥⑦個結構功能裝置組合 運作等工序來具體實施這個農(nóng)林廢棄植物焚燒發(fā)電氣化焚燒爐。
權利要求1、一種農(nóng)林廢棄植物焚燒發(fā)電氣化焚燒爐，其特征在于一個兩頭斜下遂道形地下密封爐房，在燃料房設有將燃料壓實裝置；在爐內分成脫水干燥、氣化焚燒兩個功能區(qū)；在脫水干燥區(qū)下面裝有滑移輸送及爐灰排出帶，在氣化焚燒區(qū)下裝有一條排渣帶；在氣化焚燒區(qū)頂部設置二次燃燒室；并在與爐連接處設置一個化學分解、石灰水解、活性碳吸濾及水解塔的設置構成。
專利摘要本農(nóng)林廢棄植物焚燒發(fā)電氣化焚燒爐屬于環(huán)保設備中，實現(xiàn)無煙臭氣排放及無污染的氣化焚燒爐，主要是由干燥、氣化焚燒兩個功能區(qū)組成的密封爐；在燃料房設壓實裝置，防止爐內堵塞；在干燥區(qū)下設輸送帶，形成燃料供給及排渣系統(tǒng)；將燃料前面形成內管柱形，并加風及水蒸汽進行常壓氣化焚燒，生成一氧化碳等可燃氣和摯熱氣上升進入二次燃燒室加風再燃燒，令溫度集中在鍋爐處，從而更好的熱利用；設置化學分解石灰水解、活性碳吸濾塔，將煙氣還原成水，令到無煙臭氣排放；設爐底灰渣分離器及排灰?guī)?，將余熱干燥燃料，將爐渣排走，形成清渣系統(tǒng)；將干燥、氣化焚燒煙氣處理、清渣系統(tǒng)全部在密封體進行，避免污染環(huán)境；及成自動化的氣化焚燒爐。
文檔編號F23G7/10GK201149258SQ20072012583
公開日2008年11月12日 申請日期2007年7月13日 優(yōu)先權日2007年7月13日
發(fā)明者何炳強 申請人:何炳強